豐田和本田近日宣布將于2015年開始銷售燃料電池車，且售價很有可能大幅降低。這使得最近幾年處于不起眼地位的燃料電池車再次受到關(guān)注?！　?/p>

　　據(jù)日經(jīng)BP社7月26日報道，豐田計劃把2015年銷售的車型價格降到每輛500萬日元左右。另據(jù)報道，本田雖然到2015年降不了那么多，但計劃2020年把售價降到500萬日元以下。

　　2002年12月2日，豐田和本田全球首次開始租售燃料電池車。交車對象是日本的中央官廳，豐田提供四輛，本田提供一輛。當(dāng)時的日本首相小泉純一郎出席了在首相官邸舉行的交車儀式，燃料電池車作為新一代汽車的有力候補，受到了莫大的關(guān)注。

　　2002年剛推出時的租售價格方面，豐田的燃料電池車”FCHV”為120萬日元/月，本田的燃料電池車”FCX”為80萬日元/月。由于并不對外銷售，當(dāng)時并沒有給車輛定價，如果定價的話，據(jù)說要在”1億日元以上”。而現(xiàn)在將降至當(dāng)時的1/20左右。雖然單純比較價格，在汽車中還是比較高的，但燃料電池車已經(jīng)不再遙不可及。

　　努力削減成本終見成效

　　那么，為何有望實現(xiàn)每輛車大約500萬日元的大幅低價格化呢?熟悉燃料電池車的氫能源產(chǎn)品研究試驗中心理事長渡邊正五表示，”這是努力削減成本的結(jié)果”。

　　燃料電池車是配備燃料電池的純電動汽車(EV)。與EV一樣利用馬達(dá)行駛，但驅(qū)動馬達(dá)所需的電力來自燃料電池。而且，(填充一次燃料或充一次電的)續(xù)航距離比EV長，燃料的填充時間也比EV的充電時間短，因此易用性比EV出色。

　　燃料電池車的燃料電池與大約10年前一樣，以燃料使用氫的PEFC(高分子固體電解質(zhì)型燃料電池)為主流。電解質(zhì)采用具有離子導(dǎo)電性的高分子膜，用燃料極和空氣極夾住電解質(zhì)構(gòu)成電池單元(單電池)。氫(H2)在燃料極分解成質(zhì)子(H+)和電子。質(zhì)子移動到電解質(zhì)中，在空氣極與氧和電子發(fā)生反應(yīng)生成水。此時，電子通過外部電路從燃料極移動到空氣極，由此發(fā)電(圖2)。另外，還需要采用白金催化劑促進(jìn)空氣極的反應(yīng)?！?/p>

　　燃料電池(PEFC)的發(fā)電原理

　　經(jīng)由隔膜(隔斷氫和氧的通道，同時連接電池單元)層積制成的電池單元，就組成了燃料電池組。每個電池單元的電壓只有0.6～0.7V左右，所以通過層積單元形成電池組來提高電壓。PEFC方式的燃料電池系統(tǒng)由燃料電池組、燃料電池組輔助器件(壓力調(diào)節(jié)閥、氫泵、冷卻水泵、加濕器、空氣壓縮機、輔助馬達(dá))、動力控制單元(逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電子控制單元)等構(gòu)成。在此基礎(chǔ)上追加存儲燃料氫的高壓氫燃料罐，就構(gòu)成了通常的燃料電池車。

　　共享混合動力車部件

　　為降低成本做出貢獻(xiàn)的一個舉措是提高燃料電池組的輸出密度。例如，如果單位體積的輸出密度提高到2倍以上，則使用的燃料電池的體積就可以減至一半以下，因此能削減材料費。實際上，豐田已經(jīng)開發(fā)出輸出密度是現(xiàn)行燃料電池車”FCHV-adv”兩倍以上的燃料電池組。輸出密度高達(dá)3kW/L。

豐田燃料電池車FCHV-adv

　　還有通過削減燃料電池組層積的單元數(shù)量來降低成本的措施。減少層積數(shù)的話，可以削減燃料電池組的材料費，因此能降低成本。不過，發(fā)電電壓也隨之降低，所以要使用轉(zhuǎn)換器。利用轉(zhuǎn)換器升壓來應(yīng)對需要高電壓的情況。

　　減少氫燃料罐的數(shù)量也為降低成本做出了貢獻(xiàn)。通過優(yōu)化燃料罐的長度和直徑，在燃料罐的總?cè)莘e相同的條件下，以前需要配備四罐燃料，而現(xiàn)在兩罐即可。燃料罐數(shù)量的減少，使得燃料罐配備的部件數(shù)量可減半，因此能降低成本。

　　氫燃料罐方面還推進(jìn)了其他削減成本的舉措，比如通過降低燃料罐使用的碳纖維的等級、或者削減用量來壓縮材料費。據(jù)渡邊介紹，之所以能這樣做，是因為日本修改了《高壓氣體安全法》?！币郧?，為確保每天填充兩次氫能使用15年，規(guī)定燃料罐的耐久試驗條件為充氣1萬1250次，而現(xiàn)在針對使用頻率較低的汽車修改為充氣5500次”。另外，針對氫燃料罐開發(fā)了能更輕松地纏繞碳纖維的制造技術(shù)等，這也為低成本化做出了貢獻(xiàn)。

　　除此之外，馬達(dá)、電池、逆變器等混合動力車也在使用的部件，則直接沿用混合動力車的產(chǎn)品。而且，能實現(xiàn)一體化的部件全部實現(xiàn)了一體化，由此也削減了成本。

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